無線通訊射頻元件技術發展與趨勢探討

===章節目錄===

第一章　緒 論 1-1

　第一節　研究背景與目的 1-1

　　一、研究背景 1-1

　　二、研究目的 1-2

　第二節　研究範圍與方法 1-4

　　一、研究範圍 1-4

　　二、研究方法 1-6

　第三節　研究架構與程序 1-10

　　一、研究架構 1-10

　　二、研究程序 1-11

　第四節　研究期間與限制 1-13

　　一、研究期間 1-13

　　二、研究限制 1-13

第二章　手機市場與產品分析 2-1

　第一節　手機系統標準演進 2-1

　　一、由類比到數位行動通訊系統 2-1

　　二、從語音到數據：2.5G行動通訊系統的發展 2-3

　　三、第三代行動通訊系統標準的發展 2-10

　　四、Beyond 3G行動通訊系統 2-14

　　五、行動通訊系統標準發展藍圖 2-16

　第二節　手機市場規模與前景 2-19

　第三節　手機產業結構的轉變 2-25

　第四節　手機產品的演進 2-29

　　一、系統標準的影響 2-29

　　二、功能 2-31

　　三、手機發展藍圖 2-33

第三章　無線通訊射頻元件介紹與技術探討 3-1

　第一節　無線通訊射頻元件種類與特性 3-1

　　一、功率放大器 3-2

　　二、Transceiver 3-4

　　三、鎖相迴路(PLL) 3-6

　第二節　無線通訊射頻元件之基本要求與設計考量 3-9

　　一、系統標準及要求 3-10

　　二、無線通訊射頻元件基本要求 3-11

　　三、無線通訊射頻系統設計考量 3-17

　第三節　無線通訊射頻元件之技術發展趨勢 3-22

　　一、系統結構發展趨勢 3-22

　　二、射頻元件製程技術發展趨勢 3-27

　　三、整合技術現況與發展趨勢 3-43

　　四、手機射頻元件各項技術發展趨勢 3-51

　第四節　無線通訊射頻元件技術藍圖 3-53

　　一、直接頻率轉換與低中頻架構為未來主流系統架構 3-53

　　二、SiGe、RF CMOS、GaAs三分射頻元件製程市場 3-54

　　三、短期內SiP為主要整合型態，未來朝向SoC目標發展 3-55

第四章　全球無線通訊射頻元件市場與產業發展趨勢 4-1

　第一節　手機用射頻元件市場發展趨勢 4-1

　　一、手機用射頻元件市場規模 4-1

　　二、整合趨勢對射頻元件市場之影響 4-3

　第二節　全球射頻元件產業發展現況 4-7

　　一、全球射頻元件產業結構 4-7

　　二、產業成功關鍵因素 4-10

　　三、主要射頻元件產業發展分析 4-11

　第三節　國際大廠發展動態 4-19

　　一、射頻元件領導廠商概況 4-19

　　二、射頻元件領導大廠技術藍圖 4-39

第五章　台灣射頻元件產業現況與技術發展趨勢 5-1

　第一節　台灣手機製造產業概況 5-2

　　一、2003年台灣手機產銷概況 5-2

　　二、變遷中的我國手機產業結構 5-6

　　三、我國主要手機製造廠商的發展現況 5-10

　　四、我國手機產品生產趨勢 5-20

　第二節　台灣射頻元件產業發展現況 5-22

　　一、RF IC設計 5-23

　　二、上游磊晶片 5-25

　　三、晶圓代工 5-25

　　四、封裝 5-26

　　五、測試 5-27

　第三節　台灣射頻元件技術現況與發展趨勢 5-29

　　一、RF IC與模組 5-29

　　二、PA IC與PA模組 5-32

　　三、PLL 5-36

　　四、台灣射頻元件產品與技術發展藍圖 5-37

第六章　台灣發展射頻元件之機會與策略 6-1

　第一節　我國發展射頻元件產業之機會與挑戰 6-1

　　一、手機射頻元件市場發展之關鍵因素 6-1

　　二、國內發展射頻元件之挑戰 6-4

　第二節　我國發展射頻元件產業之策略建議 6-7

第七章　結論與建議 7-1

　第一節　結論 7-1

　　一、手機產品朝向多功能、多頻段、多系統方向發展 7-1

　　二、整合化與模組化將驅動射頻元件技術之變革 7-2

　　三、整合型射頻元件為國際領導廠商發展重點 7-3

　　四、我國射頻廠商應積極爭取與系統產品廠共同開發之機會 7-4

　第二節　建議 7-5

　　一、PA 7-6

　　二、Transceiver 7-7

　　三、PLL 7-8

附錄一　中英文名詞對照表 8-1

===圖目錄===

圖0-1 手機用射頻元件產品與技術發展藍圖 0-2

圖1-1 2002年全球各無線通訊產品市場產值比重 1-4

圖1-2 一般單色螢幕GMS手機硬體材料(BOM)成本比重 1-5

圖1-3 技術藍圖分類 1-6

圖1-4 本研究之技術藍圖範疇 1-7

圖1-5 一般技術藍圖研究架構 1-8

圖1-6 研究架構 1-11

圖1-7 研究程序 1-12

圖2-1 GSM系統升級趨勢 2-4

圖2-2 GPRS系統網路建置歷程 2-6

圖2-3 EDGE系統網路建置歷程 2-8

圖2-4 cdma2000 1X RTT建置歷程 2-9

圖2-5 IMT-2000空中介面標準 2-10

圖2-6 ITU所規劃之Beyond IMT-2000發展時程表 2-15

圖2-7 ITU-R WP8F對Beyong IMT-2000系統概念圖 2-15

圖2-8 未來行動通訊環境--MAGIC 2-16

圖2-9 行動通訊技術發展藍圖 2-17

圖2-10 2003 v.s. 2007年各區域市場手機用戶普及率比較 2-20

圖2-11 2002-2007年全球手機市場的換機率與新購率比較 2-21

圖2-12 2001-2007年全球手機銷售量成長趨勢 2-22

圖2-13 2001-2007年各類型手機平均售價率趨勢 2-24

圖2-14 傳統手機產業結構 2-25

圖2-15 目前的委外代工結構 2-26

圖2-16 2002-2005年手機製造委外代工比例變化趨勢 2-27

圖2-17 手機產品發展藍圖 2-34

圖3-1 無線通訊射頻元件發展現況 3-1

圖3-2 一般無線通訊終端內部結構方塊圖 3-2

圖3-3 鎖相迴路系統方塊圖 3-7

圖3-4 間接式鎖相迴路系統方塊圖 3-8

圖3-5 無線通訊射頻元件技術發展之重點 3-9

圖3-6 傳統超外差結構 3-22

圖3-7 直接頻率轉換架構 3-23

圖3-8 effect of presence of Ge in base region 3-32

圖3-9 effect of graded Ge connectration 3-33

圖3-10 Typical curves of fT vs IC 3-34

圖3-11 Strain of SiGe 3-35

圖3-12 各製程電子移動率與電流截止頻率 3-36

圖3-13 SiP架構剖面圖 3-45

圖3-14 三維封裝(3D package) 3-47

圖3-15 SoC架構圖 3-50

圖3-16 射頻元件重要技術藍圖 3-51

圖3-17 手機用射頻元件產品與技術發展藍圖 3-53

圖3-18 手機系統架構發展圖 3-54

圖3-19 射頻元件製程技術發展趨勢 3-55

圖3-20 整合技術之發展趨勢 3-56

圖4-1 1999-2002年手機用各射頻元件市場產值比例 4-2

圖4-2 2002-2007年手機用半導體市場成長趨勢 4-3

圖4-3 2002-2007年手機用各射頻元件市場發展趨勢 4-6

圖4-4 射頻元件產業價值鏈 4-8

圖4-5 2002年手機用射頻元件市場前十大廠商佔有比例 4-12

圖4-6 2002年全球前十大RF Transceiver廠商市佔率 4-13

圖4-7 2002年全球前五大RF PA廠商市佔率 4-15

圖4-8 PA MMIC與PA Modules產值比較 4-16

圖4-9 手機採用PA模組比例與PA模組產量變化 4-17

圖4-10 2002年全球前五大RF PLL廠商市佔率 4-18

圖4-11 英飛凌的射頻收發器產品發展藍圖 4-21

圖4-12 Motorola的各系統手機晶片組平台解決方案 4-23

圖4-13 Motorola手機系統平台的主要客戶 4-25

圖4-14 RFMD的「PolarisTM」射頻晶片組解決方案 4-32

圖4-15 Alpha與Conexant合併前後之技術能力比較 4-33

圖4-16 國際射頻領導廠商產品發展藍圖 4-40

圖5-1 我國歷年通訊設備結構變化 5-1

圖5-2 2003年我國各季手機產量與成長率 5-3

圖5-3 2003年我國手機機種生產比重 5-4

圖5-4 1999-2004年台灣手機產量/值成長趨勢 5-6

圖5-5 我國手機產業生產模式演變歷程 5-8

圖5-6 我國手機產業產品類型 5-9

圖5-7 我國手機廠產品發展趨勢 5-20

圖5-8 台灣射頻元件產業現況 5-28

圖5-9 達方科技的產品應用方塊圖 5-32

圖5-10 國內PA產業上下游結構與廠商 5-33

圖5-11 國碁科技的PA模組產品規格 5-34

圖5-12 台灣射頻廠商產品發展藍圖 5-38

===表目錄===

表2-1 數位式行動通訊系統採用操作頻段 2-3

表2-2 W-CDMA、cdma2000、TD-SCDMA的技術與特性 2-11

表2-3 各數位式行動通訊系統標準比較表 2-30

表2-4 手機內部元件由2G至3G之變動情形 2-31

表2-5 各項服務傳輸時間比較 2-32

表2-6 各種應用功能需要搭配元件 2-33

表3-1 一般收發器(Transceiver)所應具備的參數 3-14

表3-2 MMIC Transceiver Die Cost Comparison 3-16

表3-3 各種射頻架構特性比較 3-27

表3-4 GaAs化合物半導體磊晶生成法比較 3-40

表3-5 各種製程特性比較表 3-43

表4-1 2000年以前與2000年以後手機內部尺寸比較 4-5

表4-2 英飛凌RF Transceiver產品一覽表 4-20

表4-3 Motorola各系統手機晶片組平台解決方案主要特點 4-24

表4-4 Qualcomm CDMA系統的手機用射頻元件產品 4-27

表4-5 Qualcomm支援GSM與CDMA系統的手機用射頻元件產品 4-28

表4-6 RFMD的GSM/GPRS/EDGE與W-CDMA系統手機用PA產品 4-31

表4-7 Skywors的GSM/GPRS/EDGE與W-CDMA系統手機用PA產品 4-35

表4-8 Skywors的「Polar Loop?」與「Single Package RadioTM」射頻解決方案 4-36

表5-1 2003年我國手機廠商產品線及自有品牌 5-10

表5-2 絡達與其他公司的RF Transceiver技術比較 5-30

表5-3 達方科技的產品規格列表 5-32

表5-4 朗弗的GSM/GPRS系統四頻PA模組「AP1086」規格表 5-35

表5-5 朗弗的CDMA系統PA模組規格表 5-36